超实用干货 | 液相色谱柱使用寿命常见提问与解决方法

福立仪器

2024/10/31 16:44

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液相色谱柱是高效液相色谱（HPLC）系统中的关键组成部分，其使用寿命直接影响分析的准确性和重复性。以下是一些关于液相色谱柱使用寿命的常见问答：

我的色谱柱只能进样大约100针。100针之后，峰型会畸变，塔板数也会变得非常低。这是什么原因呢？

100针之后就峰型畸变，塔板数非常低，不能继续使用，这个寿命确实很短。在正常情况下，液相色谱柱的使用时间会更长一些。这类寿命短有以下两种情况：

（1）以前用于相同检测的色谱柱寿命比现在这个色谱柱的寿命长。此种情况下，可以探究一下该实验是否所有条件真的都保持不变。

① 样品组成是否已改变？因为如果样品中新引入了强吸附的污染物就会破坏色谱柱的性能。

② 仪器流体路径上的密封件是否状况良好？因为脱落密封碎屑会堵塞柱入口的筛板和填料，从而导致柱压升高，色谱柱性能被损坏。

（2）用于此样品检测的所有色谱柱的寿命均这么短。实验人员可以确定色谱条件没有变化。

① 色谱柱填充床的机械弱点。这可能是由于在实验室里对柱子的存放不得当导致的，比如摔打过或者碰撞过？这种问题一般只有在使用之后才能显示出来。

② 色谱条件不科学。可能是色谱条件中的流动相对色谱柱填料不友好，需要优化色谱条件或者重新筛选色谱柱。比如流动相水相比例＞90%，这需要选择可以耐受纯水相的键合相的色谱柱；比如流动相的pH≤2，这需要用耐酸的键合相的色谱柱；比如流动相的pH≥10，则需要用耐碱的键合相的色谱柱。

色谱柱的运输和储存都是规范的，并且流动相的水相比例不高，pH也在2-10之间，但是我的色谱柱总是只能用很短的一段时间，200针勉强能接受，100针就让人不能接受了，因为这样检测成本就太高了。这种情况是什么原因导致的呢？我能做什么样的优化吗？

我完全同意您的观点。我们需要做的是找到造成色谱柱寿命短的原因，然后看看，我们能做些什么优化措施。

造成寿命短问题最可能的原因是色谱柱的入口端样品成分的吸附。它们可能因为在流动相中的低溶解度而沉淀，也可能被强吸附。当你注入的样品越来越多时，这些污染物会堆积在色谱柱入口端，这样就阻碍了样品的正常吸附和分布，就导致了峰型畸变。这个问题通常也会伴随着色谱柱背压的增加。有以下几种方法可以防止这种情况的发生：

（1）优化样品的前处理步骤。

采用SPE固相萃取小柱等具有类似化学性质的样品前处理耗材处理样品来优化。

（2）更有效的方法是使用保护柱。

分析色谱柱的入口端作为最易损坏的部分，在分析色谱柱的前端加装一根保护柱来代替分析柱入口端被损坏，通过这样的方式来延长分析色谱柱的使用寿命。为了使分析柱获得最佳性能，您需要使用一个与分析柱填料和粒径完全相同的保护柱。如果使用的保护柱的粒径更大，会导致色谱峰型展宽以及分离度变差。

Q除了优化样品前处理和使用保护柱以外，是否还有其他解决方法呢？

确实还有其他的解决方法，但它们都存在一些缺点。

（1）可以用溶剂来“清洗”色谱柱，这些溶剂应该可以溶解色谱柱入口端的污染物。但是在许多情况下，这个过程根本不起作用。

例如，如果污染物是沉淀在色谱柱入口端的密封圈碎屑，根本不可能溶解它们。此外，每次洗涤也会让键合相有水解的风险，因此重复的洗涤实际上会导致色谱柱的加速老化。并且，在洗涤之后，你必须用流动相重新平衡你的色谱柱，这也是相当耗时的。

（2）还有一种经常尝试的方法是反向“再生”色谱柱。它需要用不同的溶剂切换冲洗色谱柱，需要很多时间，直到污染物被去除，或者它可能根本除去不了污染物。